Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее вреия общеизвестно, что. з формировании адаптации организма к изменяющимся условиям внешней среды важнейшую -роль играет активация и перестройка энергетического обмена на всех уровнях его организации /Ф.З.Меерсон, 1981; Л.Е.Панин, 1983; D.Tekagi et el., 1987/. Одним из существенных и быстродействующ::: компонентов этого процесса служит модуляция терминальная стадий знергопродукцин, локализованных в митохондриях /М.Н.Кондрашова и др., 1987; В.И.Кулинский, 1986; a.i.Dc-2iton, J.G.McCorroaok, 1985/. /становлено, что повреждение этих органелд приводит к нарушениям энергообеспечения адаптационной реакции а способствует ее переходу в патологический процесс /Б.Н.Лзз, 1956; Л.їолшаі et el. , 1982; I.Wiswedel et al., 1988/.
Известно, что в реализации наспепифаческого иоврэадашего эффекта стрессорных я патогенних воздействий реаащее значение принадлежат чрезмерной активации переписного окисления дипидов /ПОЛ/ биомембрая /Ю.А.Владиаиров, 1985; В.Е.Каган, 1981; в.Наїїі-weli, J.H.c.Gutteridge, 1986/. В частности, при действии на организм многих токсических соединений в тканях развивается состояние гак называемого окислительного стресса, характеризующееся смещением редокс-рашсвесия внутриклеточной среда и повышениея уровня липопероксидации /S.ilicaadei et el., 1988; I.F.Slater, 1984/. При этой активация ПОЛ затрагивает также митохондриалъяые ыеибрааы, вызывая дискоординацию и угнетение функционирования органелд /А.С.Сейланов и др., 1984; ССесои1 et al., 1988; нл<е-rabejasui et ві., 1982/. В этих условиях основой формирования адаптационной реакции, а также преимущественным объектом повреждающего действия оказывается ткань печени вследствие концентрации в ней детоксикациошшх систем организма /А.Ф.Блюгер и др., 1981; К.Г.Яасагезян и др., 1990; Е.Щоо1о5, B.de&miff, 1987/.
Несмотря на то, что необходимым звеном адаптационного процесса является мобилизация антиокислктельыой системы организиа, ее мощность не всегда оказывается достаточной для регуляции активированного ПОЛ и противодействия перекислому ловредденив тканей /Ф.З.Меерсон, М.Г.Пиенникова, 1988; В.С.Соколовский, 1988/. Поэтому все более широкое лечебное и профилактическое применение находят различные препараты с про тиво окислительные свойствами /М.Ф.Виноградов, 1989; Л.Ю.Голубеза и др., 1989; М.М.Тарских
и др., 1Э87; G.Pasooe et al., 1987/. Однако влияние регуляции перекисшее процессов экзогенными антиоксидантами на метаболическое состояние тканей, в частности, на митохондриальную энерго-продукцив изучено недостаточно, что и определяет актуальность нашего исследования.
ДелБ работы. Изучить регуляцию перекисного окисления липи-дов митохондриальных мембран антиоксидантами и ее роль в поддержании структурно-метаболического состояния органелл при повреа-дающях воздействиях, сопровождаемых активацией ПОЛ.
Основные задачи исследования:
-
Изучение роли нарушений ПОЛ в структурно-функциональном повреждении изолированных митохондрий печени этиловым спиртом.
-
Сравнительное изучение влияния включения природного ан-тиоксиданта «^-токоферола и синтетического - ионола в аитохонд-риальные мембраны на перекисные процессы и функциональное состояние органелл при их повреждении этанолом in vitro.
-
Изучение особенностей-влияния ы. -токоферола и ионола на функционирование митохондрий печени при введении антиоксидазтов интактным животным с нормальной витаминной обеспеченностью.
4-. Изучение роли ранних нарушений перекисного, энергетического и кальциевого гомеостаза митохондрий в поражении печени солянокислым гидразином.
5. Сравнительное изучение влияния предварительного введения животным ос-токоферола и ионола на индуцированные гидразином структурно-метаболические нарушения митохондрий в начальный период интоксикации. . Основные положения, выносимые на защиту.
-
Природный антиоксидант <*-токоферол, обладающий не только противоокислителъиым, но и мембрансстабилизируадим действием, оказывает защитное влияние на митохондриальную энергопродукцию при реализуемом посредством различных механизмов перекискоц повреждении тканей.
-
Синтетический антиоксидант ионод не способен оказывать защитное действие на энергетические процессы в митохондриях печени при его ьклзчении в мембраны органелл вследствие вызываемых этим соединением структурных нарушений, оказывающих неблагоприятное влияние на состояние метаболических процессов.
-
Влияние антиоксидантов на стабильность биомембрая наряду
с их прстивоокнслительными свойствами вносит решающий вклад в суммарную эффектпвноссь этих препаратов в условиях активации ГОЛ.
4. Определение влияния антиоксидантов на уровень ПОЛ недостаточно для оценки их защитного эффекта при перекиснем повреаде-иии тканей, для этого наобхедимо также изучение действия препаратов на состояние метаболических процессов, лежащих в основе формирования адаптационной реакции организма.
Натчнач новизна работы.
Впервые проведено комплексное сравнительное изучение действия природного антиоксиданта or-токоферола и синтетического - ио-пола на состояние перекисных, энергетических и регуляторних процессов в митохондриях при повреждающих влияниях, опосредованных эндо- и экзогенной индукцией повішення ПОЛ в мембранах органелл. Установлено решавдее значение мембранотропного действия антаокси-дантов для их эффективности в условиях активации ПОЛ.
Проведено сравнительное изучение эффективности протявоокяс-лительного действия антиоксидантов при. их введении нивотным и включении в мембраны изолированных органелл. Доказано, что ш vitro Еонол оказывает белее выраженное антяокислательное влияние, однако при введении в организм эффективность оо-токоферола значительно вше благодаря регуляции его поступления в бисмемб-раны и способности нормализовать цекбракбевязаыше метаболические процессы.
Проведен- сравнительное изучение роли активированного ПОЛ в структурно-функциональном повреждении митохондрий под влиянием этилового спирта in vitro и при гидразин свой интоксикации животных. Установлено значение непосредственного проокевданхного влияния и структурных нарушений мембран органелл для активации ПОЛ в митохондриях. Показано, что начальный период гидразиаозой интоксикации гдвотних связан о поражением ипохондрий печени. Обнаружена индуцированная гидразином энергонезависимая стимуляция переноса кальция в митохондриях печени. Быявдена более высокая чувствительность окислительного фосфоралирования и транспорта Са , обеспечиваемых сукцинатом, к повышению уровня ПОЛ и структурным нарушениям митохондриальнше мембран по сравнении с НАДН-зависимыми процессами.
Теоретическая и практическая значимость.'
Расширены теоретические представления о роли нарушений стационарности ПОЛ в поражении тканей и о значении регуляции липо-переокисления в поддержания энергообеспечения компенсаторных и адаптационных процессов при действии на организм повреждающих факторов. Выявленные особенности влияния природного и синтетического антиоксидантов на перекисные процессы и функционалыое состояние митохондрий печени позволяют разработать более дифференцированный подход к использованию этих препаратов как факторов стабилизации клеточных мембран и коррекции направленности метаболических процессов. Обнаруженный защитный эффект «-токоферола моезт быть полонен в основу его профилактического применения при работе с гидразином в промышленных условиях и назначения этого антиоксиданта совместно с лекарственными препаратами -производными гидразина - для предупреждения их побочного действия. Разработанный метод определения антаокисштельной активности может быть использован в экспериментальных исследованиях и клинической практике.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы
доложены и обсукдены на научных конференциях ЦНИЛ ЛоДНШ /1983-
ISS0/, конференциях молодых ученых и специалистов-медиков ' .
ЛоДНШ /1984-1986/, III съезде Республиканского научного общества врачей-лаборантов /Ужгород, 1983/, XII съезде Украинского физиологического общества им. И.П.Павлова /Львов,'1986/, УІ Всесоюзной конференции по окислению органических веществ в жидкой фазе "Окисление-вб" /Львов, 1986/, УІІ Билатеральном сикпо-зиуме СССР-ЧССР "Современные аспекты теоретической и прикладной гастроэнтерологии: экзо-, эндоэкология и желудочно-кишечный тракт" /Ужгород, 1989/.
Публикапии.По теме диссертации опубликовано 12 работ, получено авторское свидетельство об изобретении и 2 свидетельства о рационализаторских предложениях.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания использованных материалов и методов, изложения результатов собственных исследований /3 главы/, заключения, выводов и списка цитируемой литературы /22? отечественных и -223